,
Где n - количество положительных пластин, n = 7;
- ёмкость = 800 током в течение t =10 часов.
,
Определение ёмкости батареи через 2 часа, согласно технического паспорта на аккумуляторы стационарные серии БУС - 800 МЧ, будет иметь значение, t=72 Ач по выражению (93)
,
,
Вычислим ток разряда через два часа по формуле (94)
,
,
Следовательно, аккумуляторная батарея типа БУС - 800 МЧ соответствует требованиям по условию (95)
,
,
Число последовательно включенных элементов батареи N штук, определим по формуле (96)
,
где - напряжение на шинах выключателя, В, 240 В;
- напряжение аккумуляторного элемента, В, 2 В.
,
Эксплуатация аккумуляторов в батарее должна производиться в режиме постоянного подзаряда с напряжением (2,23 Вn) с погрешностью 1% при температуре плюс 20 С, где n - количество элементов.
При этом отклонение на отдельных аккумуляторах может составлять от минус 0,05 до плюс 0,1 В.
Допускается эксплуатация аккумуляторов в электроустановках с напряжением подзаряда (2,23 В/элемент) с погрешностью 2% при уменьшении срока службы не более, чем на 20%.
Для постоянного подзаряда батареи используется зарядно-подзарядный преобразователь напряжения инверторного типа, ПНЗП - М - 80 - 300 - 3 УХЛ4 «Дубна».
На данном ПНЗП используется цифровой программируемый регулятор тока и напряжения. В аппарате используется заводские программы для заряда различных аккумуляторных батарей и методов заряда, не требующих расчётов.
В данном разделе дипломного проекта была выполнена проверка установленной аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного агрегата.
В результате проверки выяснили, что данные агрегаты соответствуют требуемым параметрам.
6. Мощность собственных нужд. Проверка трансформаторов собственных нужд и трансформаторов автоблокировки
Сборные шины гарантированного питания собственных нужд - это сборные шины, на которые электроэнергия может быть подана от основного трансформатора собственных нужд, резервного трансформатора собственных нужд или от дизель-генератора.
Выбор мощности трансформатора собственных нужд для тяговых подстанций оборудованных сборными шинами гарантированного питания собственных нужд, выполняется в следующем порядке:
a) определяется мощность, потребляемая отоплением помещения щита управления и помещения аккумуляторов;
b) определяется мощность электроприемников, подключенных к сборным шинам гарантированного питания собственных нужд;
c) определяется мощность, потребляемая устройствами отопления и вентиляции зданий подстанций;
d) определяется мощность, потребляемая устройствами подогрева баков и приводов выключателей;
e) определяется мощность, потребляемая электродвигателями обдува трансформатора;
f) определяется расчетное значение мощности, потребляемой технологическими нагрузками;
g) определяется мощность, потребляемая рабочим освещением зданий подстанций и наружным освещением.
Ввиду отсутствия достаточной информации для расчета полной нагрузки, приходящейся на ТСН, расчет не представляется возможным, поэтому, ориентируемся на мощность установленных трансформаторов.
На тяговой подстанции Размахнино в работе три трансформатора собственных нужд марки два ТМЖ - 400/27,5 - 69 У1 и один ТМЖ - 250/27,5 - 69 У1, которые присоединены к шинам РУ - 27,5 Кв и находятся в работе с самого ввода в эксплуатацию тяговой подстанции. Так как ТСН работают попеременно, их фактический срок службы, не превышает 30 лет, следовательно, ТСН не выработали свой ресурс, и их замена не требуется.
Характеристика трансформатора представлена в таблице 25.
Таблица 32 - Характеристика трансформатора ТМЖ - 400/27,5 - 69 У1
|
Наименование |
Значение |
|
|
Номинальное напряжение обмотки ВН |
||
|
Номинальное напряжение обмотки НН |
||
|
Напряжение короткого замыкания |
||
|
Потери при холостом ходу |
||
|
Потери мощности при коротком замыкании |
||
|
Ток холостого хода |
||
|
Схема и группа соединения обмоток |
У/Ун-11 |
7. Анализ соответствия установленного устройства продольной компенсации
На тяговой подстанции Размахнино в 2016 году установлено устройство продольной компенсации для системы тягового электроснабжения переменного тока напряжением 25кВ - усиленное (2400А)
УПК - У - 27,5 кВ - 2400А У1. УПК предназначено для установки на открытом воздухе [17]:
- в отсосе на тяговых подстанциях 27,5 кВ;
- между отсосом и полуобмотками тяговых трансформаторов питающего и контактного проводов на тяговых подстанциях в системе 2х25кВ. УПК предназначено для повышения напряжения в тяговой сети 27,5 кВ путем снижения её комплексного сопротивления и включается последовательного с выводами понижающего трансформатора тяговой подстанции или с проводами контактной сети 27,5 кВ [18].
Основные параметры УПК, а также основного оборудования, входящего в состав УПК должны соответствовать параметрам, указанным в таблице 33.
Таблица 33 - Технические характеристики УПК
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
|
Номинальное опорное напряжение, кВ |
27,5 |
|
|
Максимальное опорное напряжения, кВ |
29 |
|
|
Номинальное рабочее напряжение, кВ |
6 |
|
|
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
|
Номинальный ток, А |
2400 |
|
|
Количество параллельно соединенных конденсаторных секций, шт |
3 |
|
|
Установленная реактивная мощность конденсаторных батарей, Мвар |
14,4 |
7.1 Состав устройства продольной компенсации
Устройство УПК состоит из: - модуля управления УПК - 27,5 кВ;
- конденсаторно-реакторного оборудования,
- вспомогательного оборудования (трансформаторы тока, демпфирующие резисторы, разъединители);
- комплектов монтажных частей (для установки модуля на фундамент, для соединения модуля и оборудования, расположенного на открытой части).
Состав основного оборудования в зависимости от номинального тока УПК представлен в таблице 34.
Таблица 34 - Состав основного оборудования
|
Наименование |
Количество компонентов в УПК на номинальный ток (А), шт |
||||
|
800 |
1600 |
2400 |
320000 |
||
|
Модуль |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
Батарея конденсаторная |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Трансформатор тока небаланса |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Реактор демпфирующий |
1 |
2 |
3 |
3 |
|
|
Трансформатор тока |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
Камера защитного резистора |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
Разъединитель шунтирующий |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
Разъединитель вводной |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
Разъединитель секции |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Комплект монтажных частей |
1 |
1 |
1 |
1 |
Для определения мощности требуемой для питания собственных нужд переменного тока суммируют присоединенную мощность всех потребителей.
Присоединенная мощность потребителей собственных нужд сведена в таблицу 31.
Таблица 31 - Присоединенная мощность потребителей собственных нужд
|
Наименование потребителей |
Количество |
, кВА |
, кВА |
|
|
Подогрев приводов выключателей: |
||||
|
ОРУ-220 кВ ОРУ-27,5 кВ |
3 14 |
4,00 1,90 |
12,00 26,6 |
|
|
Стойка телемеханики и управления |
1 |
2,25 |
2,25 |
|
|
Освещение здания подстанции |
1 |
5,00 |
5,00 |
|
|
Освещение открытой части подстанции |
3 |
5,50 |
16,50 |
|
|
Отопление здания |
1 |
47,00 |
47,00 |
|
|
Вентиляция помещения аккумуляторной |
1 |
4,00 |
4,00 |
|
|
Трансформатор автоблокировки |
2 |
63,00 |
126,00 |
|
|
Подзарядное устройство батареи |
2 |
3,00 |
6,00 |
|
|
Подогрев ЗРУ-10 кВ |
1 |
20,00 |
20,00 |
|
|
Слесарная мастерская |
1 |
1,50 |
1,50 |
|
|
Калорифер помещения аккумуляторной |
1 |
8,00 |
8,00 |
|
|
Электрическая плита |
1 |
1,50 |
1,50 |
|
|
Устройство связи |
1 |
0,61 |
0,61 |
|
|
Обдув понижающих трансформаторов |
2 |
10,00 |
20,00 |
|
|
Итого: |
296,96 |
На тяговой подстанции Размахнино в работе три трансформатора собственных нужд марки два ТМЖ - 400/27,5 - 69 У1 и один ТМЖ - 250/27,5 - 69 У1, которые присоединены к шинам РУ - 27,5 Кв и находятся в работе с самого ввода в эксплуатацию тяговой подстанции. Так как ТСН работают попеременно, их фактический срок службы, не превышает 21 года, следовательно, ТСН не выработали свой ресурс, и их замена не требуется.
Трансформаторы не выработали свой ресурс, но его технические характеристики необходимо проверить на выполнение условий выбора трансформаторов собственных нужд.
Выполним проверку трансформатора марки ТМЖ - 400/27,5 - 69 У1.
При определении мощности трансформатора собственных нужд исходим из того, что один трансформатор должен обеспечить всю нагрузку собственных нужд, согласно условию (97)
,
где - номинальная мощность ТСН, кВА,
- максимальная мощность потребителей собственных нужд, кВА.
8. Расчёт затрат на реконструкцию тяговой подстанции Размахнино
8.1 Экономическая оценка реконструкции тяговой подстанции
Для выполнения экономической оценки реконструкции подстанции и определения стоимости строительства необходимо составить спецификацию электрооборудования необходимого для реконструкции, таблица 35.
На основе спецификации составляется смета, по которой определяется стоимость оборудования, строительных и монтажных работ, транспортных расходов.
Таблица 35 - Спецификация оборудования
|
Наименование оборудования, его тип или марка |
Единица измерения |
Количество |
|
|
Изолятор |
Штук |
||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |
|||
|
Штук |